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摘要：QSK60型柴油機以其性能優越、高可靠性廣泛應用于大型礦山機械設備中。針對常見的QSK60型柴油機冒黑煙故障，從電子控制模塊損壞、回油管受阻、燃油泵故障、大氣壓力傳感器損壞、噴油器故障等幾方面，對故障分析機理進行了詳細的分析和深入研究，并提出新的解決思路，可為類似故障提供參考。

關鍵詞：柴油機；QSK60型；故障

大型機械設備通常在露天礦山、建筑工地等大型工作環境進行作業，這類大型機械設備多數配裝柴油機。大型機械設備在作業時難免會出現各種故障，為了保證生產正常運行，必須及時對故障的設備進行檢測和維修。QSK60柴油機作為礦用卡車的核心部件，以高生產效率、高可靠性著稱。QSK60柴油機等一旦出現比較復雜的故障問題，便會直接影響設備的正常運行，加劇機件磨損，導致設備維修成本變高，從而影響礦山企業的效益[1]。本文針對常見的QSK60型柴油機冒黑煙故障，從電子控制模塊故障、回油管受阻、燃油泵故障、進氣歧管壓力傳感器故障、噴油器故障等幾方面，對故障分析機理進行了詳細分析和深入研究，并提出新的解決思路，

1電子控制模塊標定故障

在連接柴油機電子控制模塊ECM之后，要先核實ECM標定是否正確。確定核實標定修訂歷史，以正確修復儲存在ECM中的標定，如小松的930E的標定為D60299，而湘機SF33900則為D60300。可以依據之前的ECM映像，確定對應機型的標定代碼，或在快速服務網上以柴油機號為基礎，查找其對應的控制零件號（CPL-code）中的數值相比較。在維修中，可能會遇到將非適用的模塊應用到柴油機上的情況，因此在確認ECM無通訊故障前提下，要確保其標定代碼是正確的。如果確有問題，需要重新標定ECM，或者更換代碼正確的模塊。

2進氣歧管壓力傳感器參數值不正確

在確定柴油機電腦模塊沒有問題之后，需要想檢查進氣歧管壓力傳感器參數值是否正確[2]。導致進氣歧管壓力傳感器參數值不正確，有兩種原因：一是使用的壓力傳感器錯誤。壓力傳感器的種類較多，不同機型的柴油機應用不盡相同，因此要檢查增壓傳感器的零件號，將它與控制零件目錄（CPL）中的零件號進行比較，如有必要，需更換增壓傳感器。二是傳感器本身的故障導致參數錯誤。對此要檢查其內阻，對照標準確定其好壞。如果傳感器確認無誤，也工作正常，那就要查看進氣管路和中冷器。中冷器堵塞或者中冷芯變形，都會造成進氣歧管處壓力低于正常值。保證充足的空氣供給是解決柴油機冒黑煙的一個重要手段。檢查進氣壓力壓力傳感器及進氣系統并修復，才可以繼續進行后續的檢修工作。

3回油管受阻故障

柴油機燃油系統回油管路受阻也是比較常見的故障點，尤其是在柴油機保養之后故障更易發生。在更換燃油濾清器時，整個燃油系統是對外界開放的，外界污染物很容易進入燃油系統。在保養柴油機時需要注意，燃油濾清器在不同的機型和設備上的要求是不一樣的，并非所有的都要預加注。即使需要預加注也要注意方法，一般要加注在濾芯四周。在柴油機運轉時，燃油是經過過濾才進入燃油泵的，可以用檢測油路壓力判斷回油管是否堵塞。若回路壓力高于正常值，噴油器供油壓力大，單位時間噴油量加大，導致燃燒不完全產生黑煙。檢查發現故障點后，要根據實際情況進行清潔，或更換燃油管、單向閥、油箱通風管等部件。

4進氣系統阻力超出技術規范

進排氣系統的阻力也是影響柴油機排煙狀況一個直接因素，其與進氣歧管檢查進氣系統阻力的區別，是進氣系統指的是中冷器之前、渦輪增壓器前后這段空氣系統。進氣壓力偏低一般都是由于空氣濾芯堵塞造成的。若檢查空氣濾清器壓力指示器顯示紅色，則代表空氣濾清器需要更換。相對來說，排氣側堵塞的情況較少，但是也遇到過維修后將清潔用的布料落在排煙管里的情況。對此類故障，需要我們根據檢查發現的情況進行清潔，或更換空氣濾清器和進、排氣管[3]。

5燃油泵系統故障

柴油機冒黑煙的根本原因是燃油未燃燒充分，而燃油不能充分燃燒的原因就是燃油與空氣的比例不正確。燃油泵起到了建立供油壓力和控制供油壓力的作用，所以確保它的工作情況正常，是檢查燃油系統的第一步。在連接電腦之后，使用Insite服務軟件檢查燃油泵輸出壓力是否在正常數值范圍內。如果高于正常值，一般為燃油泵故障導致。對此首先要分析之后的兩點，即燃油泵壓力傳感器和執行器是否正常。如最后確認是燃油泵內部故障，則需要更換燃油泵[4]。燃油泵壓力傳感器用來檢測燃油泵出口壓力。檢查燃油泵壓力傳感器是否正常，如果有新的傳感器，可以使用替代法確認其工作狀況。否則需要檢測其內阻，線路通斷，對照傳感器壓力與電壓，確定它的狀態。若燃油泵壓力傳感器確實損壞，需更換。燃油泵執行器作用是在ECM控制下調節燃油泵出口壓力。執行器常見的故障是執行器卡死，在電腦里也可以看到其故障代碼，按照要求的故障樹按部就班檢查即可。也可以通過電腦數據監測，觀察燃油泵出口壓力的變化。如果氣壓值高于正常值，可以考慮更換燃油泵執行器。

6渦輪增壓器故障

如上述部件都檢查且沒有問題，接下來就應該把注意力放到渦輪增壓器上來。使用的增壓器型號不對，其便不能提供正常的壓力。首先檢查渦輪增壓器零件號，并將它與控制零件目錄(CPL)進行比較。如確實錯誤，需要更換渦輪增壓器，否則就要查看渦輪增壓器的油封是否有泄漏。在渦輪增壓器中段兩側各有一個密封圈，用于將潤滑腔與進氣側和排氣側隔開。當油封損壞或進氣側有障礙，導致進氣側壓力低時，機油便會在排氣側壓力下被吹到進氣葉輪一端，導致機油進入汽缸，同時進氣量下降，排煙變黑。在檢查時，一般只需要查看增壓器進氣連接處是否有油跡。如果檢查發現增壓器有問題，就要更換。更換后觀察其運行狀況，如不再出現故障現象即可。

7正時壓力傳感器與正時執行器故障

如果上述檢修未解決問題，就要檢查正時壓力傳感器和執行器是否存在故障。在現場維修過程中，遇到的較多的是執行器卡死故障。若由于油質等一些原因造成執行器卡死，會導致供油壓力不受ECM控制，引起供油過多、柴油機冒黑煙。檢查正時壓力傳感器、執行器的最簡單方法是替換實驗法。如現場沒有新的或者確認好的執行器和傳感器，則需要查看執行器的動作、電腦里的傳感器壓力數據，以此來分析查找故障。對于正時壓力傳感器，可通過檢測其內阻和對應壓力是否與標準相符合，來判斷其是否有故障。如正式壓力傳感器、正時執行器損壞，需要及時更換。

8大氣壓力傳感器發生故障

大氣壓力傳感器故障是在寒冷工況環境中較為常見的故障。錯誤的大氣壓力數值會讓ECM作出錯誤的噴油量指令，而過多的噴射油量也是導致柴油機冒黑煙的原因[5]。當發現這個故障時，不要立即更換傳感器。燃燒廢氣中含有水分，在天氣寒冷時常會發生大氣壓力傳感器內部結冰現象，對此可將其替換下來，待其干燥后可以繼續使用。如果檢查發現大氣壓力傳感器內部損壞，則需要更換新件。

9柴油機轉速傳感器發生故障

轉速傳感器損壞同樣會影響柴油機對噴油量的控制。確保柴油機轉速傳感器正常和安裝到位，是解決這個問題的關鍵。首先是要保證傳感器正常，外觀完好，傳感器頭部沒有缺口或者污損[6]。再測量轉速傳感器的內阻，如果無窮大則說明內部短路，需要更換。安裝時需要嚴格按照技術標準執行，即將其旋入到接觸飛輪齒時再反向旋轉3/4圈，如果傳感器與飛輪間隙過大，則有可能感應不到信號變化，太近有可能損壞傳感器。

10噴油器故障

如果以上都沒有問題，就需要檢查噴油器是否有故障。若噴油器損壞，燃油會以油滴狀態直接進入燃燒室，造成柴油不能夠完全燃燒，導致柴油機冒黑煙[7]。檢查噴油器故障要點如下：首先，根據是一側冒黑煙還是雙側都冒黑煙，確定是哪一側噴油器有故障，還是兩側都有故障。其次，可以利用柴油機上的CENSE檢測各個缸的排氣溫度。在QSK60的柴油機上這個功能是非常實用的，當某個缸燃燒不好時，其排氣溫度必然會低于正常溫度。如果故障時間較長，噴油器長時間霧化不好，會造成對應缸排氣管與缸蓋接觸位置出現油跡。這也是一個很好判斷噴油器故障的辦法。如果發現噴油器有故障，更換對應噴油器即可。

11頂置機構故障

若上述故障點都已檢查且并無故障，則需考慮是否為頂置機構調整問題。一般在大修柴油機或有拆下頂置機構的維修之后，需要對此重點考慮。如此柴油機已正常使用一段時間，則此類故障可能性較小。如果檢查是頂置機構故障，重新調整頂置機構設置。除以上基本可以覆蓋現場故障類型的原因外，還需要考慮一些少見但是比較嚴重的故障類型。比如柴油機曲軸箱壓力是否過高，缸內壓縮壓力是否過低，靜態噴油正時是否正確，活塞、凸輪軸和其他零件是否損壞等。

12結語

本文主要以QSK60型柴油機為研究對象，對柴油機的故障診斷進行了較為詳細的綜述，對柴油機的維修和保養有著重要的意義。柴油機故障類型復雜，牽扯的原因很多，進行實際故障排查時，還必須結合實際情況，進行現場故障信息的搜集，與駕駛員及時的溝通。為保證礦產機制高效率運行，可將智能檢測技術作為檢測手段應用到礦山機械設備的故障排查中，從而使故障檢測逐步實現自動化，達到快速判斷故障、處理故障的目的。

參考文獻

[1]張偉旗.大型礦山電動輪柴油機異常排煙機制及故障控制研究[J].汽車零部件,2015(12):77-80.

[2]王磊,沈麒.通過進氣歧管壓力判斷柴油機故障[J].內燃機與配件,2021(18):156-157.

[3]郭海軍.淺析QSK60柴油機功率不足成因[J].內燃機與配件,2017(18):73-74.

[4]林恩景.柴油機冒黑煙故障分析與處理[J].重型汽車,2020(5):46-47.

[5]阿布來提·阿不力肯.汽車電控柴油機進氣歧管絕對壓力傳感器故障診斷與檢修[J].中國市場,2016(28):71-72.

[6]韋浩生,吳宇,石小梅.柴油機轉速傳感器故障維修探討[J].時代汽車,2020(06):106-107.

[7]鄭利鋒,苑明海.基于柴油機配氣機構的液壓可變氣門驅動系統研究[J].機床與液壓,2020,48(17):176-180.

作者：李若飛 單位：國家能源集團準能設備維修中心柴油機車間